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太阳能光伏发电

    煤炭、 石油等化石能源对环境污染造成的危害日益突出， 同时， 全球还有 20 万人得不到正常的能源供应。人们希望可再生能源可以改变人类的能源结构， 维持可持续发展。 这当中太阳能以其独有的优势成为人们关注的交点。 丰富的太阳能取之不尽、 用之不竭。

    太阳能发电有两种基本方式： 一是光热发电方式； 另一种是光电直接转换方式， 也就是我们通常所说的太阳能光伏发电。 光伏发电的发展速度和发展前景都远远胜过光热发电， 是当前人类利用太阳能发电的最主要方式。

    太阳能光伏发电的基本装置是太阳能电池。 多个电池串连或并连起来， 可以组成较大攻率的太阳能电池组。硅太阳能电池目前发展最成熟， 分为单晶硅太阳能池电、 多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池四种。单晶硅太阳能电池转换效率最高， 技术也最为成熟， 在实验室里获得的最高光电转转换效率达 24. 7%， 工业品的转换效率约为 15%。 目前在大规模应用中占据主导地位。 由于单晶硅成本高， 限制了其进一步发展。 多品硅薄膜太阳能电池成本相对低廉， 实验室最高光电转换效率为 I8%， 工业品转换效率可达 16%， 近几年获得快速发展。目前， 非晶硅簿膜太阳能电池由于稳定性差、 技术不成熟， 尚待进一步改进。

    太阳能光伏发电系统产生的电能可以存储在蓄电池中。 通过逆变器可以将蓄电池中储存的直流电转化为220V 的交流电， 为各种家用电气供电。

    目前， 太阳能光伏发电的应用已从军事、 航天领域扩大到广泛的民用领域， 尤其在偏远地区应用越来越广泛，以节省造价昂贵的输电线路。 但是在目前阶段， 它的成本还很高， 发出 1kW 电需要投资上万美元， 因此大规模应用还不够经济。

    全球太阳能光伏发电产业在 1994～2007 年之间的 14 年里增长了 17 倍。 2007 年全球太阳能电池产量达3300MW。 予计到 2030 年， 太阳能光伏发电占世界总电力供应的比例将达 10％。

    中国的太阳能资源非常丰富。 大多数地区全年平均每日幅射量大于 4kW· h/m²， 日照时间大于 2000hr/a，开发利用潜力十分巨大。

    2007 年是我国太阳能光伏发电产业快速发展的一年， 出现了前所未有的投资热潮， 当年太阳能电池产量达到 1155MW， 占世界总产量的 35%， 成为世界太阳能电池生产第一大国， 并初步建立起从原材料生产到光伏发电系统建设等多个环节组成的完整产业链。 2008 年产量继续提高， 达到 2000MW。

    我国太阳能电池产业大多用于出口。 为扶持太阳能光伏发电产业发展， 国家制定了一系列优惠政策。 预计未来十几年， 我国太阳能光伏发电装机容量的年增长率将高达 25%。

    尽管太阳能光伏发电产业已经实现快速发展， 但技术尚末完善， 在硅材料生产过程中要消耗大量电力， 并且潜在的环境污染十分严重。 有关各方对这些问题要引起高度重视。